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近日,国际知名数学家陶哲轩再次借助人工智能技术,在数学研究中取得关键突破。他在最新发布的社交媒体帖子中坦言,此次若没有AI的协助,完成相关任务将耗费数小时的人工编码与调试时间,甚至可能根本不会尝试当前这一高效的解决路径。
陶哲轩此次面对的问题源自专业数学问答平台MathOverflow:序列 lcm(1,2,…,n) 是否为“高度丰数”(Highly Abundant Numbers, HA)的一个子集?该问题本质上是两个特殊数列之间的关系验证——一个是前n个自然数的最小公倍数序列,另一个则是所有约数之和大于任何小于它的正整数的“高度丰数”序列。例如,lcm(1,2)=2、lcm(1,2,3)=6、lcm(1,2,3,4)=12……而像1、2、4等数因其约数和显著领先,也被归类为高度丰数。初步观察显示这些最小公倍数似乎都属于高度丰数,但是否恒成立?
通过理论分析,陶哲轩已判断答案应为“否”,但要彻底证明这一点,必须找到一个具体的反例,而这需要大量数值计算和参数搜索。传统方式下,这类工作不仅耗时且容易出错。然而,这次他选择引入GPT-5作为协作工具,仅用几次自然语言对话便高效推进了整个过程。
起初,他让GPT-5直接生成用于搜索反例的Python代码。虽然模型在约一分多钟后输出了一段完整程序,但实际运行发现其效率低下、初始参数设置不合理,难以收敛结果。于是陶哲轩调整策略,转而采用分步引导的方式,将复杂问题拆解成多个小目标,逐步引导AI进行启发式推理与参数优化。经过几轮交互,GPT-5最终成功提供了可行的候选参数。
为进一步验证准确性,陶哲轩使用由AI生成的一段仅29行的简洁Python脚本进行了独立复现。这段代码逻辑清晰、结构紧凑,易于人工审查,且计算结果与之前的预测完全一致。更令人惊喜的是,在整个过程中,AI未出现常见的“幻觉”现象,没有产生虚假数据或错误推论,展现出极高的可靠性。
这并非陶哲轩首次利用AI辅助数学研究。今年以来,他多次公开分享AI在科研中的应用案例:9月初使用GPT-5实现Erdős问题与OEIS数据库的智能关联;5月通过GitHub Copilot快速完成函数极限证明,并在YouTube上直播演示;同月还利用AI在33分钟内完成Magma方程E1689蕴含E2的“盲证”;3月时,AI甚至帮助他识别并纠正了一个隐藏的逻辑错误,极大提升了求解效率。
在他看来,尽管AI短期内无法获得菲尔兹奖这样的顶级学术荣誉,但它正逐渐成为数学家思维过程中的“智能中介”——既能加速繁琐计算,又能激发新的研究思路。这种“人机协同”的新模式,正在重塑基础科学研究的方法论。
值得一提的是,OpenAI首席科学家Sebastien Bubeck也迅速转发了这一成果,引发科技与数学社区广泛讨论。许多人表示,这标志着人类与机器共同探索未知的时代已经到来。与此同时,OpenAI CEO山姆·奥特曼近期对GPT-5的评价也引发热议。他强调GPT-5并非颠覆性跃迁,而是渐进式迭代,呼吁公众降低对其能力的过度期待。同时,他对通用人工智能(AGI)的时间表态度趋于谨慎,更加重视安全性与可控发展。
从数学前沿到AI伦理,这场跨领域的碰撞不仅展示了技术如何赋能顶尖科研,也提醒我们:正确使用AI,远比拥有强大模型更重要。未来,随着AI工具日益成熟,或将催生更多“陶哲轩式”的创新实践,推动科学边界不断扩展。
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